Алгоритмическая коррекция искажений поля в радиопеленгаторных антенных системах

• Автор: Корочин, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.12.07, 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 157 с. : ил.

Содержание
Введение.
1. Анализ методов и алгоритмов оценки угловых параметров источников радиоизлучения в односигнальном и многосигнальпом режимах

1.1. Обзор алгоритмов сверхразрешения.

1.2. Исследование устойчивости алгоритма I к искажениям измеряемой структуры электромагнитного поля.

1.3. Выводы по первой главе

2. Разработка комплекса физикоматематических моделей, описывающих искажения структуры элекгромагнитного поля радиопелсш аторными антенными системами различного конструктивного исполнения, создание методики размещения вибраторных элементов антенной решетки на корпусе носителя

2.1. Метод наведнных ЭДС

2.2. Метол уравнений Халлена.

2.3. Метод уравнений Фредгольмовского типа 1го рода.

2.3.1. Моделирование пирамидального гофрированного

ТЕМ рупора
.2. Моделирование биконического вибратора с кольцевыми
пазами.
2.3.3. Моделирование щелевого излучателя бегущей волны,, входящего в состав кольцевой антенной рештки .
2.4. Метод конечного интегрирования Вейланда.
2.5. Метод ii i i i
2.6. Метод векторного интегрального уравнения Фока в пространственночастотном представлении .
2.7. Методика размещения вибраторных элементов антенной рештки
на корпусе носителя.
2.8. Выводы по второй главе.
3. Разработка и исследование алгоритма оценки вида поляризации и угловых координат источника радиоизлучения с помощью антенной решетки мобильного радиопеленгатора.
3.1. Алгоритм оценки вида поляризации и угловых координат источника радиоизлучения
3.2. Исследование возможностей совершенствования алгоритма сверхразрешения I путм учта искажений структуры измеряемого поля
3.3. Выводы по третьей главе.
4. Модификация алгоритма сверхразрешения, предназначенного для оценки угловых координат коррелированных источников
4.1. Исследование возможностей модификации алгоритма пеленгования коррелированных источников
4.2. Выводы по четвртой главе.
Заключение.
Список цитируемых источников.
Приложение 1. Акт внедрения результатов диссертации в
ГОУВПО Воронежский государственный технический университет
Приложение 2. Акт внедрения результатов диссертации в
ОСП ЗАО ИРКОС
Приложение 3. Акт внедрения результатов диссертации в
ВВТУ ФСО России
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Для компенсации дифракционных погрешностей пеленгования предложено формировать автокорреляционную матрицу в алгоритме I с учетом направленных свойств излучателей, находящихся в составе решетки. В качестве другой эффективной меры повышения точности пеленгования предложено использовать опорные сигналы, смоделированные с учетом наличия рассеянных волн от элементов антенной решетки, опорной мачты, растяжек, конструктивных узлов и корпуса носителя. Вторая глава посвящена разработке комплекса физикоматематических моделей, описывающих искажения структуры электромагнитного поля радиопеленгаторными антенными системами различного конструктивного исполнения, базирующихся на опорной мачте или расположенных на корпусе мобильного носителя, а также созданию методики размещения вибраторных элементов антенной решетки на корпусе носителя, позволяющей минимизировать систематическую погрешность пеленгования в широкой полосе частот без предварительного создания модели корпуса носителя. Структура комплекса разработанных моделей антенных устройств и систем построена таким образом, чтобы минимизировать необходимое количество вычислительных операций для решения соответствующих граничных задач электродинамики, т. В третьей главе разработан и исследован алгоритм оценки вида поляризации и угловых координат источника радиоизлучения с помощью антенной решетки мобильного радиопеленгатора, отличающийся учетом дифракционных искажений наблюдаемого поля антенной системой и ее носителем. В главе также разработана модификация алгоритма сверхразрешения I, отличающаяся повышенной устойчивостью к искажениям структуры электромагнитного поля, вызванным рассеянием принимаемых электромагнитных волн на близлежащих объектах. В четвертой главе рассмотрен модифицированный алгоритм сверхразрешения Шевченко, предназначенный для оценки угловых координат коррелированных источников и обладающий повышенной устойчивостью к дифракционным искажениям наблюдаемого ноля. Анализ методов и алгоритмов оценки угловых параметров источников радиоизлучения в односигнальном и многосигналыюм режимах. В главе проводится критический анализ методов и алгоритмов оценки угловых параметров источников радиоизлучения в односигнальном и многосигнальном режимах. Исследована возможность их корректного и эффективного использования в аппаратнопрограммных комплексах радиопеленгации стационарного и мобильного базирования, устойчиво функционирующих при наличии помех, шумов, погрешностей измерения поля, в том числе дифракционных искажений, вызванных рассеянием волн на антенной системе и ее носителе. Обзор алгоритмов сверхразрешения. В работе построена единая теория адаптивных к данным методов непрерывного анализа, при использовании которых пеленги на ИИ определяются по максимумам соответствующих выходных функций. К этой группе должны быть отнесены метод максимальной энтропии ММЭ Берга 7, метод Кейпона 8, метод теплового шума 3, метод БорджоттиЛагунаса , метод МШ1С1,2. БорджоттиЛагунас Р0 г
Iй. Iй 1 0 . X вектор отсчтов сигнала. Таким образом, измерение направления на излучающий источник при помощи антенной решетки математически эквивалентно вычислению пространственного спектра и определению положения локальных максимумов этого спектра. Метод I и его модификации Методы V и I тоже являются методами последовательного обзора, но они обладают существенным отличием от алгоритмов, описанных выше. Эти методы основаны на разложении пространственной корреляционной матрицы по собственным векторам и собственным значениям 1,2. Где V собственные векторы корреляционной матрицы . В работе 6 показано преимущество методов V и I по сравнению с одним из методов на основе линейного предсказания, модифицированным ковариационным, который становится полностью неустойчивым при отношении сигналшум дБ. В 1 же указано, что метод V порождает меньше ложных пиков, чем метод I. Алгоритм I обладает, как и все последовательные алгоритмы, тем недостатком, что он требует поиска максимумов пеленгационной характеристики, что в случае высокоинтенсивных уединенных источников весьма дорого с вычислительной точки зрения.